Aunque la energía solar fotovoltaica está ampliamente disponible y es respetuosa con el medio ambiente, sigue siendo más cara de producir que otras fuentes de energía. Una razón es la gran cantidad de energía necesaria para obtener silicio con la pureza necesaria para los productos de energía solar.
Hace seis años, REC decidió asumir este reto. Desde entonces hemos desarrollado nuestro proceso de refinado de silicio con reactor de lecho fluidizado (FBR), la nueva generación de métodos de refinado de silicio. Con el proceso FBR podemos producir silicio de grado solar a un coste menor, utilizando un 80-90 por ciento menos de energía que con el método tradicional Siemens de refinado de silicio. Esperamos que nuestra primera refinería de tipo FBR comience la producción comercial total en el tercer trimestre de 2009.
- Producción continua
- Eficiencia energética
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- Proceso por lotes
- Mayor consumo energético
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Reducción del consumo energético
Existen muchos métodos para refinar el silicio, todos los cuales utilizan cantidades considerables de energía. Este es un desafío, dada la preocupación cada vez mayor sobre los problemas medioambientales y el consumo de energía. El proceso Siemens, utilizado por la mayoría de la industria, incluido REC, básicamente se puede describir como el sobrecalentamiento del gas de silicio y barras de silicio dentro de un refrigerador gigante. En este método, un compuesto de silicio gasificado, ya sea de gas silano (SiH4) o triclorosilano (SiHCl3) se libera en una cámara sobrecalentada que contiene las barras de silicio. El gas caliente deposita silicio puro en estas barras calentadas mientras que las paredes de la cámara se mantienen refrigeradas para evitar la deposición de silicio sobre ellas. Obviamente, este proceso consume grandes cantidades de energía por unidad de silicio producido.
Con el proceso de reactor de lecho fluidizado, REC ha dado un paso adelante en la depuración del silicio, utilizando menos energía. En lugar de utilizar barras, el método FBR utiliza gránulos de silicio purificado. Los gránulos se introducen en una cámara donde el gas silano entra por debajo y sale por arriba. El flujo de gas "fluidiza" los gránulos de silicio, haciendo que fluyan como un líquido, a medida que el gas silano se descompone y deposita capas de silicio sobre ellos. Los gránulos crecen, se hacen más pesados y salen cuando son lo suficientemente grandes. Al hacerlo, se introducen más gránulos y gas en la cámara y el proceso continúa.
El proceso FBR es más eficiente por varias razones. En primer lugar, no se derrocha energía poniendo gas caliente y silicio en contacto con superficies frías. En segundo lugar, produce más silicio por metro cúbico del reactor, debido a que los cristales de silicio tienen más superficie que las barras utilizadas en el proceso Siemens. Y, finalmente, se realiza un proceso continuo en lugar de por lotes, de modo que hay menos pérdida de tiempo por inactividad o configuración.
Preparándose para la producción de FBR
REC está ya en la fase final de implementación de la tecnología FBR. Durante cuatro años hemos utilizado con éxito una instalación de pruebas y ya hemos terminado la construcción de una nueva refinería de silicio de tipo FBR en nuestra planta de Moses Lake, en Washington, EE.UU. La nueva planta de FBR comenzará la producción en el tercer trimestre de 2009.